·112· 北京科技大学学报 1.2等温吸附平衡式 实验测得：5A分子筛吸附氧组份的吸附平衡线为曲线，但曲率很小，可心近似为直线， 而吸附氨组份的吸附平衡线为Langmuir曲线，为了求解方便，用折线方程来描述，可以保证 足够的准确度。方程为： 9心，=k1yo,·P (4) k2,·P (yw,·P≤1.5×10Pa) (5) k2+500(1.5×10Pa<s,·P≤1.4×10Pa) 式中：9心。一氧的平衡吸附数量；9心，一氨的平衡吸附数量；y一气相摩尔浓度；k1、k、k,一系数， (k:=7.921×10-3;k2=4.588×10-3;k3=2.658×103). 1.3传质速率方程 传质过程的推动力是浓度差.线性驱动力(LDF)近似式足以提供一个满意的动力学模拟. 其传质速率方程为： aqA=k0,(q心，-90，）=Ra2(q0,-4o,） at (6) 警=-%)=150g5-9) 8L (7) 其中：De一分子有效扩散系数：R一颗粒直径. 2求解方法 方程式(3)~(7)构成了变压吸附富氧流程各阶段的控制方程，其中传质速率方程必 须采用数值法求解.将等温吸附平衡方程代入传质速率方程可以形成模型新的控制方程为： 2装+u-日1Rr(30古9m-0-0 (8) e 传质速率方程为： 是=-lrt0+) (9) p ∂ at (8)式为标准的拟线性双曲线方程，可以利用特征线性求解.最好的求解方法是隐式差分法， 用于变压吸附过程中，吸附剂的吸附量大，吸附速率高，采用隐式差分法可以确保求解稳定、 收敛，首先假设一组yA、y%,再由方程(6)、(7)计算出ag/at、agu/a1、gA、qu值、然后 用(9)式计算新的一组、地值，叠代一直进行、直至假设值在预定的百分率之内. 如图1变压吸附分为4个阶段，各阶段的边界条件不同. 充压阶段的初始条件为： p一pw(1=0,)=0,其中P,一低压吹扫压力 .u=0e)=yy=0e)=1-}=0:=0 (10) 充压阶段的边界条件为： p=P+unt u(t,=1)=0 y1(t,=0)=0.79,y(1,g=0)=0.21 (11)北 京 科 技 大 学 学 报 等 温 吸 附平 衡 式 实 验 测 得 分 子 筛 吸 附氧 组 份 的 吸 附平 衡线 为 曲线 ， 但 曲率 很 小 ， 可 心 近 似 为 直 线 而 吸 附氮组 份 的 吸 附平 衡 线 为 曲线 ， 为 了求解 方便 ， 用 折 线方 程 来 描述 ， 可 以 保 证 足 够 的 准 确 度 方 程 为 。 占 ， 一 夕 · 夕 · 夕 夕 ’ 镇 · 又 · 又 夕、 · 毛 · 只 ‘ ‘护 一 赞 式 中 时 一 氧 的 平 衡 吸 附数量 抓 一 氮 的平 衡 吸 附数 量 一 气 相 摩 尔浓 度 ， 、 、 一 系 数 ， 一 一 一 火 一 火 一 “ 传 质 速 率 方 程 传 质 过 程 的 推 动 力是 浓 度差 线性 驱 动 力 近 似式 足 以 提 供 一 个 满意 的 动 力学 模 拟 其 传 质 速 率 方 程 为 、 、 ︵ 、尹卫 卜︻ ‘ ‘ 了 ‘ 宁 己 日 叮己 一 ， 一下二厂一 乙 一 、 心 一 厂一 妥 一 其 中 一 分 子 有 效 扩 散 系数 一 颗 粒 直 径 求解方 法 方 程 式 一 构 成 了 变 压 吸 附 富氧 流程 各 阶段 的 控 制 方 程 ， 其 中传质 速 率 方 程 必 须 采 用 数 值 法 求 解 将 等 温 吸 附 平 衡 方 程 代人 传 质 速 率方 程 可 以 形 成 模 型 新 的 控 制 方 程 为 即 丝 生 、 了 夕 两 。 － 一 艺 一 口 二 一 一 己沙一一 一丈 传 质 速 率 方 程 为 二三 己 叮， 、 － 一 气不下 少 口 口乙 式 为 标 准 的拟 线性 双 曲线方 程 ， 可 以 利 用 特 征 线 性 求解 最 好 的求解 方 法 是 隐式 差 分 法 用 于 变 压 吸 附过 程 中 ， 吸 附剂 的 吸 附量 大 ， 吸 附速 率 高 ， 采 用 隐式 差 分 法 可 以 确 保 求 解 稳 定 、 收 敛 首 先假 设 一 组 。 、 ， 再 由方 程 、 计算 出 二 次 、 盯次 、 、 值 · 然 后 用 式 计 算新 的 一 组 、 、 值 ， 叠 代一 直进 行 ， 直 至 假设 值 在 预 定 的 百 分 率 之 内 如 图 变 压 吸 附分 为 个 阶 段 ， 各 阶段 的 边 界 条 件 不 同 充 压 阶段 的 初 始 条 件 为 户 一 向 一 。 ， 一 ， 其 中 一 低 压 吹 扫 压 力 卫 一 充 压 阶段 的 边 界 条 件 为 己 八 守。 ， 一 ， 少， 气 一 ‘ 一 一 见 石少 二 一 花〔 一 夕刃 一 人 ， 二 力 “ ， 一 一 ， 夕刀 ， 之 一